Pré - Relatório : Planta Sistema Massa-Mola

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Pré-relatório

Planta Sistema Massa-Mola

Wesley Oliveira – 201311223

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Data: 23/04/2018

Introdução

O uso de controladores nos mais diversos processos industriais já se faz presente há um bom tempo, mas recentemente tal tecnologia tem avançado em escala elevada. Sendo possível sua aplicação em aplicações muito complexas e que demandam grande precisão e qualidade. Tais componentes agem como se fossem um cérebro do sistema, agindo e reagindo de acordo com a entrada que recebe com o intuito de reduzir o máximo possível a ação de distúrbios.

Um instrumento de processo é qualquer dispositivo que mede, controla ou manipula uma variável de processo direta ou indiretamente. Tais equipamentos determinam se há e qual a amplitude da variável em análise (chamada variável de processo). Seu uso é de extrema importância na aplicação do controle sobre a grandeza desejada.

Um bom exemplo de uma planta em que se aplica um tipo de controle é, a planta de um sistema massa mola, embora não seja dos mais complexos e empregado em ampla gama de setores na indústria. Um desses setores é o automobilístico que aplica controle para manter um automóvel estável, utilizando-se amortecedores.

Esse relatório apresenta alguns procedimentos que podem ser aplicados para a modelagem de tal sistema (massa-mola), sendo realizado especificamente na planta do Educational Control Products – modelo 210.

Objetivo

O objetivo foi a obtenção dos parâmetros da planta massa-mola, realizando testes, por meio de excitação do sistema, dinâmicos para a posterior aplicação na síntese de controladores. Sendo aplicado a modelagem caixa-branca à fim de obter a sintonia de controladores de velocidade ou posição dos dois blocos, chamados de carro 1 e carro 2.

Materiais e Métodos

Materiais

Itens da planta:

• 2 carros;
• 2 encoders (um conectado a cada carro);
• 8 placas, com massa em torno de 500g (cada carro possui capacidade para 4 placas);
• 1 servo-motor
• 1 mola;
• 1 amortecedor;
• 1 software da fabricante da planta (utilizado na aquisição e controle);

Proposta de controle

Como sugerido no manual da planta, para este experimento a proposta de controle será um controlador PD, com dois graus de liberdade (sistema de duas massas/carros). A saída x1 corresponde ao carro 1, caso fosse o único do sistema, este teria apenas um grau de liberdade. Porém a conexão ao segundo carro através da mola, aumenta a ordem para dois graus, já que adiciona outro modo oscilatório a dinâmica da planta. Sendo a oscilação do carro 2 considerada como um distúrbio no sistema. Com isso o controle proposto poderá ser implementado quando há uma flexibilidade entre o atuador e alguma inércia, com sua localização próxima ao atuado. Se apresentar uma distância grande entre eles, tal controle apresentará limitações.